木瓜蛋白酶 (Papain) 屬于植物來源蛋白酶范 疇,提取自番木瓜的根、莖、葉、果實,是一種活性中 心含半胱氨酸的半胱氨酰基蛋白酶。菠蘿蛋白酶 (Bromelain)提取自菠蘿果莖、葉、皮,是經(jīng)精制、提 純、濃縮、酶固定化、冷凍干燥而得到的一種純天然 植物蛋白酶,由 6 種以上不同分子結(jié)構(gòu)和分子量 的水解蛋白酶構(gòu)成的酶系。
1 材料和方法
1.1 材料、試劑與儀器
新鮮木瓜、菠蘿、牛肉,硫酸銨,透析袋(截留相 對分子質(zhì)量 6 000~12 000),0.1 mol·L-1 pH 值 7.8 的PBS(磷酸緩沖液),1%酪蛋白,激活劑[含 25 mmol·L-1半 胱氨酸-鹽酸鹽、1.5 mmol·L-1EDTA-Na2 (乙二胺四乙酸 二鈉)],10%TCA(三氯乙酸)。所用試劑均為化學純。 冷凍離心機(上海安享科學儀器廠),真空干燥 機(上海精宏實驗設(shè)備有限公司),真空泵(鞏義市子 華儀器有限公司),分光光度計(上海精密科學儀器 有限公司),恒溫水浴鍋(上海博迅實業(yè)有限公式醫(yī)療 設(shè)備),配有 WBS(Warner-Bratzler Shear)刀具的相關(guān) 剪切力測定儀,熱電偶測溫儀(探頭直徑小于 2 mm)。
1.2 試驗方法
1.2.1 酶的提取
主要流程:粗酶提取→鹽析純 化→透析純化→冷凍干燥備用。 主要步驟:稱取新鮮木瓜、菠蘿各 100 g,將其 洗凈,瀝干,粉碎,加入 100 mL 預冷 0.1 mol·L-1 pH 值 7.8的 PBS 溶液,攪拌后用 6 層紗布過濾,濾液于 4 ℃, 5 000 r·min-1 離心 5 min,棄沉淀,即得到酶粗提液。 向酶粗提液中添加硫酸銨,使溶液飽和,4 ℃靜置 20 min,酶蛋白沉淀析出,離心,收集沉淀,加入 0.1mol·L-1 pH 值 7.8 的PBS 溶液約 50 mL 至完全溶 解。將溶解液裝入 3.5 cm×15 cm 透析袋用蒸餾水透 析,將透析液用濾紙過濾,收集蛋白酶沉淀備用。
1.2.2 酶活力測定
兩種酶的活力測定均采用酪蛋 白法測定:取所得酶制劑 0.15 g,加入 0.01 mol·L-1 pH 值 7.0 的 PBS 溶液定容至 100 mL,過濾,濾液即 為工作酶液。取 4 支試管,1 支為空白對照,3 支為平 行樣品。
2 結(jié)果與分析
經(jīng)檢測,菠蘿蛋白酶的平均酶活力(8 752.7±3.3顯著高于木瓜白酶(6 348.0±2.6 U·g-1 )(P<0.05)。對照 R1 肉呈紅色,有光澤,脂肪均勻呈淡白 黃色,表面干燥微粘手,新切面濕潤,指壓后凹陷 恢復較慢,肉味正常,煮沸后的肉湯透明澄清;R2 肉呈紅色,有光澤,表面干燥微粘手,指壓后凹陷 恢復略快,肉味正常,煮沸后的肉湯透明澄清;R3 肉呈紅色,有光澤,脂肪均勻呈淡白黃色,表面干 燥粘手,新切面濕潤,指壓后凹陷恢復較快,肉味 較佳,煮沸后的肉湯透明澄清,脂肪團聚于表面具 有香味。由表 3 可知,R1、R2 和 R3 的牛肉色澤保 持一致,而牛肉粘度、彈性及煮沸后的肉湯評分均表 現(xiàn)為 R3>R2>R1,氣味表現(xiàn)為 R3 略高于 R1 和R2。經(jīng)菠蘿蛋白酶處理 R3 肉樣 的平均剪切力最小為 27.3 N,其次是經(jīng)木瓜蛋白酶 處理 R2 肉樣,其平均剪切力為 30.4 N,而對照 R1 肉樣平均剪切力最大,為 35.1N,3 組處理之間差異 顯著(P<0.05)。分析原因在于,酶將肉中的結(jié)締組織 及肌纖維中結(jié)構(gòu)較復雜的膠原蛋白、彈性蛋白進行 適當降解,使得牛肉結(jié)構(gòu)中的某些連接鍵發(fā)生斷裂, 從而大大降低了牛肉的平均剪切力;而兩種酶對牛 肉中蛋白質(zhì)的降解及連接鍵斷裂程度不同,故 R2 和 R3 的平均剪切力也不同,其中后者低于前者,說 明菠蘿蛋白酶對蛋白質(zhì)的降解程度更高,即菠蘿蛋 白酶對牛肉的嫩化效果優(yōu)于木瓜蛋白酶嫩化效果。
3 結(jié)論與討論
肉品嫩度是消費者評判肉質(zhì)優(yōu)劣最常用的指 標。肉的嫩化方法有物理、化學和生物法,生物法 中由植物中提取的酶類主要有木瓜蛋白酶、菠蘿 蛋白酶、無花果蛋白酶等,此類酶對結(jié)締組織有較 強的分解作用,嫩化效果十分顯著,其中木瓜蛋白 酶和菠蘿蛋白酶是目前商品酶類的主要種類。